【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光雷达领域，特别涉及一种激光雷达各通道光线垂直角度的修正方法和修正系统。
技术介绍
1、机械式激光雷达发射阵列的各通道在垂直方向上分布，如图1所示。
2、不同通道的光线相对于基准方向(即垂直视场角为0°的方向，一般为水平方向)有不同的倾角，即各通道光线在垂直方向上具有不同的俯仰角度，该俯仰角度即为激光雷达该通道光线的垂直角度。相比于设计值，各通道的垂直角度均存在一定角度偏差，因此需要对激光雷达各通道的垂直角度进行准确测量，以提供角度修正文件。
3、当机械式激光雷达水平安装时，其某一通道channel n的光线绕z轴旋转一周所形成的轨迹为一圆锥面。如图2所示，图中光线oa、oa'分别表示水平90°(即+x方向)和水平270°(即-x方向)时，通道channel n的光线，其均位于x-o-z平面内，两者之间的夹角为2β。
4、雷达水平90°时，通道channel n的光线oa与x轴夹角为ele，其表征通道channel n的光线oa的垂直角度。由图2可知，则通道channel n的光线oa的垂直角度γ表示为γ＝90°-β，其中γ值可通过扫描法测量得到。
5、由于不同通道光线的俯仰程度不同，故对于各通道光线应分别计算其对应的垂直角度γ。但是当激光雷达的安装于某些特定工装，或者其雷达安装表面非水平面时，激光雷达安装底面与基准面之间存在倾角。该倾角的存在，使得扫描法测量所获得的各通道光线对应的垂直角度γ出现偏差。
6、当雷达安装表面非水平面、激光雷达安装底面与基准
7、因此激光雷达安装底面与基准面之间存在倾角时，如何在无需拆除已安装的激光雷达的情况下，对激光雷达各通道的垂直角度进行准确测量，成为本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术解决的问题是激光雷达安装底面与基准面之间存在倾角时，如何在无需拆除已安装的激光雷达的情况下，对激光雷达各通道的垂直角度进行准确测量。
2、为解决上述问题，本专利技术提供一种激光雷达各通道光线垂直角度的修正方法，包括：
3、获得激光雷达各通道光线的垂直角度实测值；获得所述激光雷达的安装倾斜角度；基于所述安装倾斜角度，对所述激光雷达各通道光线的垂直角度实测值进行修正，获得所述激光光雷达各通道光线的垂直角度标定值。
4、可选的，对所述激光雷达的垂直角度实测值进行修正的步骤中，根据所述垂直角度标定值与所述垂直角度实测值的关系，对所述激光雷达的垂直角度实测值进行修正以获得所述垂直角度标定值，其中所述垂直角度标定值与所述垂直角度实测值的关系为：
5、sinγ/sinγ′＝cosα
6、其中，γ表示所述垂直角度标定值，γ’表示所述垂直角度实测值，α表示所述激光雷达底面与基准面的夹角，用于表征所述激光雷达的安装倾斜角度，0°≤α＜90。
7、可选的，所述激光雷达安装于支架上；获得所述激光雷达的安装倾斜角度的步骤包括：对所述支架的雷达安装表面进行测量，获得所述激光雷达的安装倾斜角度。
8、可选的，所述激光雷达安装于支架上；获得所述激光雷达的安装倾斜角度的步骤包括：从多个支架中选择出至少1个作为采样支架；对所述采样支架的雷达安装表面进行测量，获得倾斜测量值；根据所述倾斜测量值，获得所述激光雷达的安装倾斜角度的范围；根据所述激光雷达的安装倾斜角度的范围，获得所述激光雷达的安装倾斜角度。
9、可选的，获得所述激光雷达的安装倾斜角度的范围的步骤中，所述激光雷达的安装倾斜角度的范围在0°至5°范围内；根据所述激光雷达的安装倾斜角度的范围，获得所述激光雷达的安装倾斜角度的步骤中，以所述激光雷达的安装倾斜角度的范围中的任意值、平均值和中位数中的1个，作为所述激光雷达的安装倾斜角度。
10、可选的，获得激光雷达的垂直角度实测值的步骤包括：提供目标杆和转台；将所述激光雷达固定于所述转台上；设置所述激光雷达和所述目标杆；使用所述转台改变所述激光雷达和所述目标杆之间的相对角度，以使用所述激光雷达测量目标杆，得到所述目标杆的点云；根据所述转台的旋转角度和所述目标杆的点云，确定所述激光雷达的垂直角度实测值。
11、可选的，所述激光雷达固定于支架上；将所述激光雷达固定于转台上的步骤包括：将固定有所述激光雷达的支架固定于所述转台上。
12、可选的，设置所述激光雷达和所述目标杆的步骤中，所述目标杆的中心与所述激光雷达的入射光瞳中心等高。
13、可选的，所述激光雷达绕偏差转轴旋转以形成所述安装倾斜角度；提供目标杆和转台的步骤中，所述转台具有第一转轴；将所述激光雷达固定于所述转台上的步骤中，所述偏差转轴垂直所述第一转轴；设置所述激光雷达和所述目标杆的步骤中，所述偏差转轴垂直所述目标杆延伸的方向，所述目标杆延伸的方向平行所述第一转轴。
14、可选的，所述激光雷达具有机械转轴，所述激光雷达的机械转轴垂直所述偏差转轴。
15、可选的，使用所述转台改变所述激光雷达和所述目标杆之间的相对角度的步骤中，使用所述转台绕第一转轴旋转所述激光雷达的位姿。
16、可选的，使用所述转台改变所述激光雷达和所述目标杆之间的相对角度的步骤中，以预设步长使用转台旋转所述激光雷达的位姿。
17、可选的，所述目标杆的尺寸使得所述激光雷达在多个步长均能测量到所述目标杆。
18、可选的，使用所述转台改变所述激光雷达和所述目标杆之间的相对角度，以使用所述激光雷达测量目标杆，得到所述目标杆的点云的步骤包括：确定待测通道，所述待测通道为所述激光雷达的探测通道中的一个；使用转台旋转所述激光雷达，以使所述待测通道测量目标杆，获得与所述待测通道相对应的目标杆的多个点云点和多个转台的旋转角度，所述目标杆的多个点云点和多个所述转台的旋转角度一一对应。
19、可选的，根据所述转台的旋转角度和所述目标杆的点云，确定所述激光雷达的垂直角度实测值的步骤中，根据与所述待测通道相对应的目标杆的多个点云点和多个转台的旋转角度，获得所述待测通道的垂直角度实测值；基于所述安装倾斜角度，对所述激光雷达的垂直角度实测值进行修正，获得所述激光光雷达的垂直角度标定值的步骤中，基于所述安装倾斜角度，对所述待测通道的垂直角度实测值进行修正，获得所述待测通道的垂直角度标定值。
20、可选的，根据与所述待测通道相对应的目标杆的多个点云点和多个转台的旋转角度，获得所述待测通道的垂直角度实测值的步骤中，以多个所述转台的旋转角度的中位数作为所述待测通道的垂直角度实测值。
21、可选的，设置激光雷达和目标杆的步骤中，所述目标杆固定于背景板前；获得目标杆的多个点云点和多个转台的旋转角度的步骤包括：本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种激光雷达各通道光线垂直角度的修正方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的修正方法，其特征在于，对所述激光雷达的垂直角度实测值进行修正的步骤中，根据所述垂直角度标定值与所述垂直角度实测值的关系，对所述激光雷达的垂直角度实测值进行修正以获得所述垂直角度标定值，其中所述垂直角度标定值与所述垂直角度实测值的关系为：
3.如权利要求1所述的修正方法，其特征在于，所述激光雷达安装于支架上；
4.如权利要求1所述的修正方法，其特征在于，所述激光雷达安装于支架上；
5.如权利要求4所述的修正方法，其特征在于，获得所述激光雷达的安装倾斜角度的范围的步骤中，所述激光雷达的安装倾斜角度的范围在0°至5°范围内；
6.如权利要求1所述的修正方法，其特征在于，获得激光雷达的垂直角度实测值的步骤包括：
7.如权利要求6所述的修正方法，其特征在于，所述激光雷达固定于支架上；将所述激光雷达固定于转台上的步骤包括：将固定有所述激光雷达的支架固定于所述转台上。
8.如权利要求6所述的修正方法，其特征在于，设置所述激光
9.如权利要求6所述的修正方法，其特征在于，所述激光雷达绕偏差转轴旋转以形成所述安装倾斜角度；
10.如权利要求9所述的修正方法，其特征在于，所述激光雷达具有机械转轴，所述激光雷达的机械转轴垂直所述偏差转轴。
11.如权利要求9所述的修正方法，其特征在于，使用所述转台改变所述激光雷达和所述目标杆之间的相对角度的步骤中，使用所述转台绕第一转轴旋转所述激光雷达的位姿。
12.如权利要求9所述的修正方法，其特征在于，使用所述转台改变所述激光雷达和所述目标杆之间的相对角度的步骤中，以预设步长使用转台旋转所述激光雷达的位姿。
13.如权利要求12所述的修正方法，其特征在于，所述目标杆的尺寸使得所述激光雷达在多个步长均能测量到所述目标杆。
14.如权利要求9所述的修正方法，其特征在于，使用所述转台改变所述激光雷达和所述目标杆之间的相对角度，以使用所述激光雷达测量目标杆，得到所述目标杆的点云的步骤包括：
15.如权利要求14所述的修正方法，其特征在于，
16.如权利要求15所述的修正方法，其特征在于，根据与所述待测通道相对应的目标杆的多个点云点和多个转台的旋转角度，获得所述待测通道的垂直角度实测值的步骤中，以多个所述转台的旋转角度的中位数作为所述待测通道的垂直角度实测值。
17.如权利要求14所述的修正方法，其特征在于，设置激光雷达和目标杆的步骤中，所述目标杆固定于背景板前；
18.如权利要求17所述的修正方法，其特征在于，从多个所述测量点云点中筛选出所述目标杆的多个点云点和与所述目标杆的点云点相对应的转台的旋转角度的步骤中，筛选距离小于d1+k*d2的测量点云点作为所述目标杆的点云点，其中0<k≤1。
19.如权利要求14所述的修正方法，其特征在于，选择不同探测通道，多次执行使用转台改变激光雷达和目标杆之间的相对角度，以使用激光雷达测量目标杆，得到目标杆的点云的步骤，以使所述待测通道遍历所述激光雷达所有的探测通道。
20.如权利要求14所述的修正方法，其特征在于，确定待测通道的步骤中，所述待测通道的数量为多个；
21.如权利要求1所述的修正方法，其特征在于，所述激光雷达为机械式激光雷达。
22.一种激光雷达各通道光线垂直角度的修正系统，其特征在于，包括：
23.如权利要求22所述的修正系统，其特征在于，所述修正装置根据所述垂直角度标定值与所述垂直角度实测值的关系，对所述激光雷达的垂直角度实测值进行修正以获得所述垂直角度标定值，其中所述垂直角度标定值与所述垂直角度实测值的关系为：
24.如权利要求22所述的修正系统，其特征在于，所述激光雷达安装于支架上；所述数据装置包括：测量模块，所述测量模块适宜于对所述支架的雷达安装表面进行测量，获得所述激光雷达的安装倾斜角度。
25.如权利要求22所述的修正系统，其特征在于，所述激光雷达安装于支架上；
26.如权利要求25所述的修正系统，其特征在于，所述统计模块获得的所述激光雷达的安装倾斜角度的范围在0°至5°范围内；
27.如权利要求22所述的修正系统，其特征在于，所述数据装置还包括：
28.如权利要求27所述的修正系统，其特征在于，所述激光雷达固定于支架上；
29.如权利要求27所述的修正...
【技术特征摘要】
1.一种激光雷达各通道光线垂直角度的修正方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的修正方法，其特征在于，对所述激光雷达的垂直角度实测值进行修正的步骤中，根据所述垂直角度标定值与所述垂直角度实测值的关系，对所述激光雷达的垂直角度实测值进行修正以获得所述垂直角度标定值，其中所述垂直角度标定值与所述垂直角度实测值的关系为：
3.如权利要求1所述的修正方法，其特征在于，所述激光雷达安装于支架上；
4.如权利要求1所述的修正方法，其特征在于，所述激光雷达安装于支架上；
5.如权利要求4所述的修正方法，其特征在于，获得所述激光雷达的安装倾斜角度的范围的步骤中，所述激光雷达的安装倾斜角度的范围在0°至5°范围内；
6.如权利要求1所述的修正方法，其特征在于，获得激光雷达的垂直角度实测值的步骤包括：
7.如权利要求6所述的修正方法，其特征在于，所述激光雷达固定于支架上；将所述激光雷达固定于转台上的步骤包括：将固定有所述激光雷达的支架固定于所述转台上。
8.如权利要求6所述的修正方法，其特征在于，设置所述激光雷达和所述目标杆的步骤中，所述目标杆的中心与所述激光雷达的入射光瞳中心等高。
9.如权利要求6所述的修正方法，其特征在于，所述激光雷达绕偏差转轴旋转以形成所述安装倾斜角度；
10.如权利要求9所述的修正方法，其特征在于，所述激光雷达具有机械转轴，所述激光雷达的机械转轴垂直所述偏差转轴。
11.如权利要求9所述的修正方法，其特征在于，使用所述转台改变所述激光雷达和所述目标杆之间的相对角度的步骤中，使用所述转台绕第一转轴旋转所述激光雷达的位姿。
12.如权利要求9所述的修正方法，其特征在于，使用所述转台改变所述激光雷达和所述目标杆之间的相对角度的步骤中，以预设步长使用转台旋转所述激光雷达的位姿。
13.如权利要求12所述的修正方法，其特征在于，所述目标杆的尺寸使得所述激光雷达在多个步长均能测量到所述目标杆。
14.如权利要求9所述的修正方法，其特征在于，使用所述转台改变所述激光雷达和所述目标杆之间的相对角度，以使用所述激光雷达测量目标杆，得到所述目标杆的点云的步骤包括：
15.如权利要求14所述的修正方法，其特征在于，
16.如权利要求15所述的修正方法，其特征在于，根据与所述待测通道相对应的目标杆的多个点云点和多个转台的旋转角度，获得所述待测通道的垂直角度实测值的步骤中，以多个所述转台的旋转角度的中位数作为所述待测通道的垂直角度实测值。
17.如权利要求14所述的修正方法，其特征在于，设置激光雷达和目标杆的步骤中，所述目标杆固定于背景板前；
18.如权利要求17所述的修正方法，其特征在于，从多个所述测量点云点中筛选出所述目标杆的多个点云点和与所述目标杆的点云点相对应的转台的旋转角度的步骤中，筛选距离小于d1+k*d2的测量点云点作为所述目标杆的点云点，其中0<k≤1。
19.如权利要求14所述的修正方法，其特征在于，选择不同探测通道，多次执行使用转台改变激光雷达和目标杆之间的相对角度，以使用激光雷达测量目标杆，得到目标杆的点云的步骤，以使所述待测通...
【专利技术属性】
技术研发人员：王海波，向少卿，
申请(专利权)人：上海禾赛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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